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歡迎所內(nèi)外用戶預(yù)約使用！營養(yǎng)與健康所所級公共技術(shù)中心質(zhì)譜系統(tǒng)

中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所所級公共技術(shù)中心的質(zhì)譜系統(tǒng)可實現(xiàn)非靶向-靶向代謝組學、脂質(zhì)組學、代謝流檢測，包括常規(guī)中心碳能量代謝、氨基酸代謝、脂肪酸代謝、短鏈脂肪酸、葉酸等。

歡迎所內(nèi)外用戶預(yù)約使用！具體質(zhì)譜儀器、服務(wù)項目、聯(lián)系方式如下：

服務(wù)內(nèi)容

1 非靶向代謝組學和脂質(zhì)組學

系統(tǒng)現(xiàn)有Thermo Scientific? Q Exactive? Plus Q-Orbitrap HRMS、Thermo Orbitrap Exploris? 480 質(zhì)譜儀, SCIEX TripleTOF 6600 LC-MS/MS三臺質(zhì)譜用于非靶向代謝組學檢測，能夠準確、快速地對各種類型生物樣本（血、尿、動物組織、細胞和培養(yǎng)液等）中的小分子代謝物和脂質(zhì)進行一級二級檢測，獲取整體全面的代謝組信息，從而應(yīng)用于篩查生物標志物，研究疾病發(fā)病的代謝通路，發(fā)現(xiàn)未知代謝物等多種研究。

技術(shù)優(yōu)勢

（1）QE Plus和480，分辨率高、靈敏度高、樣本需求量小，可快速正負切換掃描，提高檢測效率，獲質(zhì)譜信息；
（2）TripleTOF 6600可提供正負離子分開掃描，提高檢測代謝物數(shù)，可提供常見的非靶向代謝組學和脂質(zhì)組學檢測服務(wù)；
（3）全掃模式下，質(zhì)量準確度優(yōu)于1ppm，確?？煽康幕衔镨b定結(jié)果；
（4）結(jié)合Compound Discoverer軟件，對在線mzCloud譜庫和內(nèi)部mzVault庫進行搜索，快速鑒定未知代謝物，使用Metabolika、KEGG和BioCyc數(shù)據(jù)庫查看通路，并將檢測到的化合物映射到通路上。

結(jié)果展示

圖1. TripleTOF 6600利用基于高分辨質(zhì)譜的代謝組學技術(shù)與機器學習方法系統(tǒng)揭示了痛風和高尿酸血癥中顯著改變的代謝通路，成功篩選到了13種潛在的代謝物，用以區(qū)分無癥狀高尿酸血癥和痛風患者。

圖2. QE Plus質(zhì)譜非靶向代謝組學負離子模式下肝臟樣本代謝物檢測結(jié)果(可檢測到>3000個feature）

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2 靶向代謝組學

系統(tǒng)現(xiàn)有Agilent 5975B-6890N氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀及Thermo Q Exactive? Plus Q-Orbitrap高分辨質(zhì)譜儀用于靶向代謝組學檢測。其中5975B-6890N用于短鏈和中長鏈脂肪酸的檢測與定量分析；QE Plus用于常見代謝通路中小分子代謝物的檢測與定量分析。

技術(shù)優(yōu)勢

（1）5975B-6890N具有30多種中長鏈脂肪酸，7種短鏈脂肪酸內(nèi)標定量方法；
（2）QE Plus具有600+標準品自建數(shù)據(jù)庫，標準品種類齊全，包含常見代謝通路中的代謝物（糖酵解、TCA、氨基酸代謝、氧化還原代謝、NAD代謝、甲硫氨酸循環(huán)等）；
（3）支持多類型樣本檢測，樣本需求量低；
（4）平臺通用QC質(zhì)控樣本，標準化工作流程，提供優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。

結(jié)果展示

????圖3. 30多種中長鏈脂肪酸標準品譜圖

????圖4. 七種短鏈脂肪酸標準品譜圖

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3 同位素示蹤代謝物檢測及代謝流分析

利用Thermo Scientific? Q Exactive? Plus組合型四極桿-Orbitrap高分辨質(zhì)譜儀及穩(wěn)定同位素標記技術(shù)手段，探索小分子代謝物經(jīng)由的代謝反應(yīng)途徑及代謝物標記速率，推算代謝物在各代謝通路中的流向和分布。

技術(shù)優(yōu)勢

（1）能夠提供常見代謝物的示蹤劑（¹³C、¹⁵N、²H）；
（2）覆蓋常見代謝途徑（包括糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑、氨基酸代謝、核苷酸代謝、NADPH 等代謝途徑）；
（3）擁有完整、規(guī)范、標準的穩(wěn)定同位素示蹤代謝組學操作和數(shù)據(jù)處理流程；
（4）相關(guān)代謝流技術(shù)專家數(shù)據(jù)復核及咨詢。

結(jié)果展示

????圖5. ¹³C-谷氨酰胺標記三羧酸代謝物和脂肪酸

????圖6. [U-¹³C]-營養(yǎng)物作為示蹤劑研究各營養(yǎng)物對于各個組織器官的三羧酸循環(huán)的代謝流計算結(jié)果。

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4 空間代謝組學

利用Bruker質(zhì)譜成像rapifleX MALDI-TOF/TOF對生物樣本組織切片中內(nèi)源性代謝物或外源性藥物等進行靶向檢測和非靶向分析，并用成像分析軟件SCiLS Lab對原始數(shù)據(jù)進行處理。

技術(shù)優(yōu)勢

（1）給出代謝物分子空間分布信息，即代謝分子成像圖；
（2）可進行空間聚類分析、ROC分析、代謝物統(tǒng)計學差異分析等；
（3）樣本類型較廣，包括臨床組織樣本、實驗動物、植物組織等；
（4）代謝物分子空間共定位。

結(jié)果展示

????圖7. 質(zhì)譜成像實驗流程

????圖8：小鼠胸腺切片脂肪酸質(zhì)譜成像
Lin, L., Hu, M., Li, Q.?et al.?Oleic acid availability impacts thymocyte preprogramming and subsequent peripheral T_reg?cell differentiation.?Nat Immunol?(2023).

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組織樣本可以是臨床樣本，實驗動物組織或植物組織等，通常使用新鮮的組織樣本進行實驗，推薦使用CMC或明膠對組織進行包埋，切記不要使用OCT包埋。切片厚度通常8~12μm，進行質(zhì)譜成像的組織切片需使用ITO導電載玻片。

5 蛋白組學

利用Orbitrap Exploris 480進行高通量蛋白鑒定、定量和結(jié)構(gòu)表征。

技術(shù)優(yōu)勢

（1）儀器具有最高48萬分辨率，質(zhì)量精度高，可以提供高質(zhì)量圖譜；
（2）可提供蛋白質(zhì)全譜（shotgun）分析、蛋白質(zhì)膠點/膠條分析、互作蛋白質(zhì)鑒定等服務(wù)內(nèi)容；
（3）對IP、co-IP以及pull-down方法制備的SDS-PAGE膠條鑒定：膠條 → 膠內(nèi)酶解 → LC-MS/MS → 數(shù)據(jù)庫搜索 → 蛋白質(zhì)鑒定結(jié)果；
（4）對某一生理狀態(tài)下組織、細胞或細胞器中所有表達蛋白質(zhì)鑒定：蛋白質(zhì)溶液→溶液內(nèi)酶解→ LC-MS/MS→數(shù)據(jù)庫搜索→蛋白質(zhì)鑒定結(jié)果；
（5）對IP、co-IP以及pull-down等純化溶液樣本進行蛋白鑒定：蛋白質(zhì)溶液→溶液內(nèi)酶解→ LC-MS/MS→數(shù)據(jù)庫搜索→蛋白質(zhì)鑒定結(jié)果。

結(jié)果展示

????圖9. 500ng 293t運行120min，鑒定蛋白數(shù)目6035個，肽段32425個

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6 元素分析

利用Agilent 7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進行快速、痕量多元素分析。

技術(shù)優(yōu)勢

（1）豐度靈敏度：低質(zhì)量端≤5×10^-7；高質(zhì)量端≤1×10^-7；
（2）支持多樣本類型檢測。常規(guī)生物樣本、乳粉、發(fā)酵液及其他需要元素分析的領(lǐng)域；
（3）多元素分析。可進行Ag, Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe,Ga, Li, Mn, Mg, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Tl, U, V, Zn, B, Mo, Nb, Re, Ta, Ti, W, Zr 等分析。

結(jié)果展示

????圖10. Pb線性曲線及樣本檢測情況

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